SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG TỈNH LỚP 12 THPT
KIÊN GIANG NĂM HỌC 2012 – 2013
-------- -----------------
ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN THI : HÓA HỌC
( Đề thi có 02 trang) Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian giao đề)
Ngày thi : 01/11/2012
(Vòng 1)
Câu I (4 điểm) :
1. Phi kim R có electron viết sau cùng ứng với 4 số lượng tử có tổng đại số bằng 2,5.
a. Tìm phi kim R. Viết cấu hình electron có thể có của R.
b. Xác định vị trí của R trong bảng tuần hoàn.
c. Sắp xếp theo thứ tự tính phi kim tăng dần.
2. Nguyên tử của nguyên tố A có cấu hình electron thu gọn là: [Khí hiếm] (n – 1)dα ns1.
Xác định cấu hình electron thu gọn có thể có của A. Từ đó, cho biết vị trí của A trong bảng tuần hoàn?
Mỗi trường hợp nêu kí hiệu hóa học của 2 nguyên tố?
Câu II (3 điểm) :
1. Viết công thức cấu tạo, nêu dạng hình học, trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm trong các phân tử
và ion sau: BeH2, BCl3 H2O, 3
NO−.
2. Trong các phân tử sau, hãy sắp xếp theo chiều tăng dần góc liên kết: CO2, H2S, SO2, SO3, CH4.
3. So sánh nhiệt độ nóng chảy và độ tan trong nước của các chất sau: KCl, KBr, KI. Giải thích?
Câu III (2 điểm) :
Cho cân bằng sau với các dữ kiện nhiệt động của các chất ở 250C: CO2 (k) + H2 (k) ⇌ CO(k) + H2O(h)
Chất CO2 H
2 CO H2O
0
298 (/ )
H
kJ molΔ -393 0 -110,5 -241,8
011
298 (. . )SJKmol
−−
213,6 131,0 197,9 188,7
1. Hãy tính 0
298
H
Δ, 0
298
SΔ, 0
298
GΔ của phản ứng và nhận xét phản ứng có tự xảy ra theo chiều thuận ở 250C
hay không?
2. Giả sử 0
H
Δ của phản ứng không thay đổi theo nhiệt độ. Hãy tính 0
1273
GΔ của phản ứng thuận ở 10000C
và nhận xét?
Câu IV (5 điểm) :
1. Viết các phương trình phản ứng sau và cho biết ứng dụng của mỗi phản ứng:
a. PdCl2 + H2O + CO →
b. Si + KOH + H2O →
c. N2H4 + O2 →
d. Zn3P2 + H2O →
2. Cho m gam hỗn hợp bột Al, Fe, Cu vào 200 gam dung dịch HNO3 63% (d=1,38 g/ml). Sau khi các phản
ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch A và 7,168 lít khí NO2 (ở 27,30C và 1,1 atm). Chia A làm 2
phần bằng nhau.
* Phần một cho tác dụng với lượng dư dung dịch NH3, thu được 3,41 gam kết tủa.
* Phần hai cho tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, sau khi phản ứng kết thúc lấy kết tủa đem
nung tới khối lượng không đổi, được 2,4 gam chất rắn.
a. Hãy chứng minh kim loại đã tan hết? Xác định giá trị của m? Tính nồng độ % của các chất
trong dung dịch A.
b. Cho toàn bộ khí NO2 thu được ở trên vào 500 ml dung dịch NaOH 5M được dung dịch B. Tính
nồng độ mol/lít các chất trong dung dịch B.
Câu V (4 điểm) :
1. Tính pH để bắt đầu kết tủa Mg(OH)2 từ dung dịch Mg2+ 0,01M và pH để kết tủa hoàn toàn nó.
Biết rằng Mg(OH)2 được coi là kết tủa hoàn toàn khi nồng độ ion Mg2+ sau khi kết tủa chỉ còn là 10-6M và
Mg(OH)2 có tích số tan T = 6.10-10.
2. Độ tan của H2S trong dung dịch HClO4 0,003M là 0,1mol/l. Nếu thêm vào dung dịch này các ion Mn2+
và Cu2+ sao cho nồng độ của chúng bằng 2 . 10-4M thì ion nào sẽ kết tủa dạng sunfua?
Biết TMnS = 3 . 10-14, TCuS = 8 . 10-37, KH2S = 1,3 . 10-21.
Câu VI (2 điểm) :
Chỉ được phép dùng dung dịch NaOH 0,1 M và chất chỉ thị phenolphtalein, hãy phân biệt 3 dung dịch mất
nhãn đựng trong 3 lọ riêng biệt gồm: dung dịch A: H2SO4 0,1M; dung dịch B: NaHSO4 0,1M; dung dịch
C: H2SO4 0,1M và HCl 0,1M.
Cho H= 1; O= 16 ; Al = 27 ; Fe = 56 ; Cu = 64.
.............................HẾT.........................
- Thí sinh không được sử dụng tài liệu.
- Giám thị không giải thích gì thêm.
Trang 1
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG TỈNH LỚP 12 THPT
KIÊN GIANG NĂM HỌC 2012 – 2013
-------- -----------------
ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC – VÒNG 1- Môn : HÓA HỌC
CÂU I NỘI DUNG 4 ĐIỂM
1. 2,5 đ
2. 1,5 đ
1. Phi kim R có electron viết sau cùng ứng với 4 số lượng tử có tổng đại số
bằng 2,5.
a. Tìm phi kim R. Viết cấu hình electron có thể có của R.
b. Xác định vị trí của R trong bảng tuần hoàn
c. Sắp xếp theo thứ tự tính phi kim tăng dần. Giải thích?
HD: a.
* R là phi kim (do 4 số lượng tử có tổng đại số bằng 2,5 nên không là H)
⇒ l= 1, m có các giá trị: -1, 0, +1 và n ≥ 2
* Có 3 trường hợp có thể xảy ra với electron viết sau cùng :
+ n =2 ; l = 1 ; m = -1 ; mS = + 1/2 ; Phân lớp cuối 2p1⇒ R là Bor (B)
+ n =2 ; l = 1 ; m = 0 ; mS = - 1/2 ; Phân lớp cuối 2p5⇒ R là Flo (F)
+ n =3 ; l = 1 ; m = -1 ; mS = - 1/2 ; Phân lớp cuối 3p4⇒R là lưu huỳnh (S)
* Cấu hình electron của các nguyên tố.
B (Z=5) : 1s2 2s2 2p1
F (Z=9) : 1s2 2s2 2p5
S (Z=16) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
b. B : ở ô thứ 5, chu kì 2, nhóm IIIA.
F : ở ô thứ 9, chu kì 2, nhóm VIIA.
S : ở ô thứ 16, chu kì 3, nhóm VIA.
c. B và F thuộc cùng chu kì, Z tăng tính phi kim tăng ⇒ B< F
B thuộc nhóm IIIA nên có độ âm điện nhỏ hơn độ âm điện S nhóm VIA
⇒ B< S < F
(HS có thể giải theo qui tắc lùi hay tiến nếu đúng đều đạt điểm tối đa)
2. Nguyên tử của nguyên tố A có cấu hình electron thu gọn là:
[Khí hiếm] (n – 1)d
α
ns1. Xác định cấu hình electron thu gọn có thể có của
A.Từ đó, cho biết vị trí của A trong bảng tuần hoàn? Mỗi trường hợp nêu
kí hiệu hóa học của 2 nguyên tố?
HD:
Cấu hình electron của A: [Khí hiếm] (n -1)dα ns1⇒ Có 3 trường hợp
* Với α = 0 ⇒ cấu hình electron của A: [Khí hiếm] ns1
⇒ cấu hình các nguyên tố kim loại kiềm nhóm IA.(Na, K...)
* Với α = 5 ⇒ cấu hình electron của A: [Khí hiếm] (n -1)d5 ns1
⇒ cấu hình các nguyên tố nhóm VIB (Cr, Mo...).
* Với α = 10 ⇒ cấu hình electron của A: [Khí hiếm] (n -1)d10 ns1
⇒ cấu hình các nguyên tố nhóm IB (Cu, Ag...).
0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,375đ
0,375đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
Trang 2
CÂU II NỘI DUNG 3 ĐIỂM
1. 1,5đ
2. 0,5đ
3. 1đ
1. Viết CTCT, nêu dạng hình học, trạng thái lai hóa của nguyên tử trung
tâm trong các phân tử và ion sau: BeH2, BCl3 H2O, 3
NO
−
.
2. Trong các phân tử sau, hãy sắp xếp theo chiều tăng dần góc liên kết:
CO2, H2S, SO2, SO3, CH4.
3. So sánh nhiệt độ nóng chảy và độ tan trong nước của các chất sau: KCl,
KBr, KI. Giải thích?
HD:
1. Công thức cấu tạo, nêu dạng hình học, trạng thái lai hóa ...
* BeH2 : CTCT H- Be – H, đường thẳng, lai hóa sp .
* BCl3 : CTCT Cl , tam giác phẳng, lai hóa sp2 .
⎟
B
Cl Cl
* H2O ; CTCT : O : , gấp khúc (chữ V), lai hóa sp3 .
H H
O -
* 3
NO− : CTCT - O- N ; tam giác phẳng, lai hóa sp2 .
O
2. Sắp xếp theo chiều tăng dần góc liên kết:
H2S < CH4 < SO2 < SO3 < CO2
3. So sánh nhiệt độ nóng chảy và độ tan trong nước của các chất sau:
KCl, KBr, KI. Giải thích?
* Bán kính nguyên tử tăng dần từ Cl < Br < I ⇒ Bán kính ion Cl-< Br - < I-
* Năng lượng phân li tỉ lệ nghịch với bán kính ion ⇒ Từ KCl, KBr, KI
nhiệt độ nóng chảy giảm dần và độ tan trong nước tăng dần .
0,375 đ
0,375 đ
0,375 đ
0,375 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
Trang 3
CÂU III NỘI DUNG 2 ĐIỂM
1. 1,25đ
2. 0,75đ
Cho cân bằng sau với các dữ kiện nhiệt động của các chất ở 250C:
CO2 (k) + H2 (k)
⇌
CO(k) + H2O(h)
Chất CO2 H
2 CO H2O
0
298 (/ )
H
kJ molΔ -393 0 -110,5 -241,8
011
298 (. . )SJKmol
−−
213,6 131,0 197,9 188,7
1. Hãy tính 0
298
H
Δ, 0
298
SΔ, 0
298
GΔ của phản ứng và nhận xét phản
ứng có tự xảy ra theo chiều thuận ở 250C hay không?
2. Giả sử 0
H
Δ của phản ứng không thay đổi theo nhiệt độ. Hãy
tính 0
1273
GΔ của phản ứng thuận ở 10000C và nhận xét?
HD: CO2 (k) + H2 (k) ⇌ CO(k) + H2O(h)
1.
2
000
298 298( ) 298( )
()[ ]
CO HO
Htd H HΔ=Δ+Δ -
22
00
298( ) 298( )
[]
CO H
HHΔ+Δ
= (-110,5 -241,8) – (-393) = 40,7 kJ/mol
2
000
298 298( ) 298( )
()[ ]
CO HO
Std S SΔ= + -
22
00
298( ) 298( )
[]
CO H
SS+
= (197,9 + 188,7) – (213,6 + 131,0) = 42 J/mol.
000
298 298( ) 298( )
() td td
Gtd H TSΔ=Δ−Δ=40700 – 298 . 42 = 28184 J/mol
Vì 0
298 ()GtdΔ> 0 nên phản ứng không tự xảy ra theo chiều thuận ở 250C
2. Vì 0
H
Δ của phản ứng không thay đổi theo nhiệt độ nên:
2
2
T
G
T
Δ= 1
1
T
G
T
Δ + 0
21
11
HTT
⎛⎞
Δ−
⎜⎟
⎝⎠
0
1273
GΔ= 1273 28184 1 1
40700
298 1273 298
⎡⎤
⎛⎞
+−
⎜⎟
⎢⎥
⎝⎠
⎣⎦
= - 12766 J/mol
Vì 0
298 ()GtdΔ< 0 nên phản ứng xảy ra theo chiều thuận ở 10000C.
0,375 đ
0,375 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,5 đ
0,25 đ